1、JTJ 中华人民共和国行业棉准JTJ 027-96 公路斜拉桥设计规范(试行)Design Specifications of Highway Cable Stayed Bridge (on trial) 1996-0520发布199612-01试行中华人民共和国交通部发布中华人民共和回行业标准公路斜拉桥设计规洒(试行)Design Speclfications of Hi嚣hWAyCable Stayed Bridge (on trial) JTJ 027-96 主编部门z交通部重庆公路科学研究所批准部门g中华人民共和网交通部试行日期,1996年12月1日关于发布公路斜拉桥设计规范(试行门的
2、通知交公路发(1996)445号兹发布公路斜拉桥设计规范试行击行业编号为JTJ027-96),作为交通行业标准,自1996年12月1日起试行。请各有关单位将执行过程中发现的问题和意见,萄告交遥部重庆公路科学研究所,以便修订对参考.本规范由人民交通出版社出版,有关事宜请径与之联系e中华人民共和医交通部一九九六年五月二+8目录1 总到u 2 术语. . 2 3 -徽规定. 3 3. 1 材料. . 3 3.2 结构窒式O. . 4 3.3 容许变形. . O. . 5 4设计荷载.O. . O. O. 7 4.1 一毅规定.O . . . . . 7 4. Z 荷载计算.4. .O 7 4.3拉索
3、及锤具的安全系数. . 9 5计算规定. .,. . 10 5.1 结构计算.O. . . . . 10 5.2 施工阶段验算及施工控制. . .,. . 11 5.3 空气动力稳定性. .O.O.O. . 13 5.4拉索设计.O.O.O. 13 6构造要求蕾.6.1 主梁. . . 15 6.2 索塔.O . . . . . . 16 6.3 拉索与错真. . 17 6.4 支座与传缩缝. . . . . 18 附录A施工阶段斜拉桥在横向风力作用下的抗风验算.O. . . 19 附加说呢. . H 21 附件公路斜拉桥设计量E范试仔)(JTJ027-96) 条文说明. 23 I 25 26
4、 34 41 49 总9I. 一被规定. 设计砖载. 计算规定. 将造要求2 4,.吨daar吨UFhuv1 4总JMnJ Rm川1. O. 1 为了使公路斜拉桥设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量.辛苦豁定本规范.1. O. 2 本规范适用于混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥、钢斜拉桥的设计,为瑰行公路桥涵设计规范的补充.除本规范明确规定外,应遵照现行有关公路桥涵设计规范要求执行.1. Q. 3斜拉桥总体方案,应与环堤协调并综合考虑经济与安全、设计与施工、材料与极具、营运与管理,以及桥位处地质、水文、气象、地震等因素确定结梅体系。1. 0.4 桥宽应满足交通发展的要求,并应符合4公路工程技
5、术标准jTOD的规定.1. Q. 5 设计主梁、索塔与拉索对,宣进行多方案比较.1.0.6 J哥选方案除进行静力分析外,应重视动力分析,结梅体系应满足强度、刚皮、稳定性要求,并有较好的抗震位能,混凝土斜拉桥宜注意减小收缩徐变影响.1 2 术语2. O. 1 混凝土斜拉桥z主梁为锈筋混凝土或预应力混凝土的斜拉桥。2.0.2钢斜拉桥2主只及桥面系均为钢结构的斜拉桥。2. O. 3结合梁斜拉桥z主梁为锅结构,桥面系为混凝土结构,主梁与桥画系结合在一起共愿受力的斜拉桥.2.0.4 拉索z承受拉力并作为主梁主要支承的结构构件。2. O. 5 索塔2用以错困拉索,并将其索力直接传递给下部结构约受力钩件。2
6、.0.6 主梁主要自拉索支承,直接承受荷载的结构梅伶。2.0.7 辅助墩2为改善主E号的受力状态,在边跨内设置的既能承受压力又能承受拉力的墩a2.0.8初拉力z安装拉索时,给拉索施加的张拉力.2. O. 9 拉索调整力z为改善主梁及索主害的截面内力状态而诱整范索的拉力。2.0.10跨径=原则上为两支座中心线阔的距离,中跨为两个索塔中心线f司的距离,边跨为后错索处豹墩上支座中心线与临近的索塔中心线汩的JI离e2 3 -般规定3. 1材料3. 1- 1 混凝土属于斜拉桥各部分构件的混凝土标号、混凝土设计强度和标准强度、混凝土受压及受拉时的弹位模量.接交通部现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规
7、范)(TJ023-85)部规定采用。预应力混凝土主梁的混凝土标号不宜低于号,预应力混凝土索塔的混凝土标号不宜低于30号,钢筋混凝土主梁约混凝土标号不宜低于30号,领筋混凝土索塔的混凝土标号不宜低于30号。3.1.2钢材钢筋浪凝土及预应力混凝土构件所采用的钢筋类裂、钢筋的设计强度和标准强度飞钢筋的弹性模量接交通部窥行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范)(JJ023-8日的规定采庭。拉索采用强度及弹俭模量较高的高强钢丝、辛德绞线及高强粗钢筋。钢斜拉桥主梁所周铜板、离强螺栓、程锁螺栓、幸自苦i等材料的技术要求,焊接材料及钢材约弹性模量等按交通部现行公路桥涵钢结梅及木结街设计规范)(JTJ025
8、-86)的规定采用e3.1.3 锚具用钢材拉索错具及颈应力锚头应采用45号钢及其他优质钢材.3.1.4 拉索防护材料拉索防护材料应选用具有防锈蚀、耐老化及经济的聚乙烯、3 玻驾曾告费、防腐涂料等材料。3.2结构式3.2.1 斜拉桥基本体系斜拉桥基本体系按力学佳能可分为飘浮体系、支承体系、培梁留结体系、梅体系。按塔数分为独塔体系、双塔体系和多培体系。斜拉桥辅助数Jstl.穰据边孔高度、通航要求、施工其是安全、全桥自t度以及经济、使用条件进行设置。3.2.2 结构型式及总体尺寸拟定3.2. 2. 1 斜拉桥的跨径比应考虑金桥副度,拉索疲劳强度、锚固敬承载能力等多种因素确定.双塔斜拉桥的边跨与主跨比
9、一般为O.250. 50.从经济角度考虑,室取0.4,但在待殊约地形条件下可采用更小的边跨与主跨比或边跨为地铺形式。独塔斜拉桥的双例j跨比还需要考虑地形条件及跨越能力,可取0.5-1.0.3.2.2.2 索塔设计应满足强度、黯度、稳定等使用要求,并充分考虑施工部便、造价低及造型美观等要求。,斜拉桥索塔的型式有往式剖,门式b)、吵.A型心,倒Y型的及菱型。等。如图3.2.2-1 E厅示。a) b) c) d) .) f) 匮3.2.2-1双缮斜拉桥索塔离与主跨比宣选用0.18-0.25.独塔斜拉桥的塔离与主跨比主E选用。300. 45,并窒使边索与水平线夹角控制在25-45左右e3.2.2.3斜
10、拉桥梁高与主跨比一般为1/切-1/100,对密索体4 系大量号径斜拉桥,比值可小于1/200;单索面应按统主主陪j度确定e主梁截商型式应很援跨径、索莲、桥宽等不同需要,综合考虑结钩的力学要求、抗风稳定性、施工方法等选用。混凝土斜拉桥的典型裁军百型式如图3.2.2-2所示,有实心扳型的、整体籍包、幻、分离式箱型伦、c、g、虹和梁板型(d)。飞、J主且090-寸二三二二厂a) 曾lQr一一lQlb) 飞支主二厂f) f芋-,c:=有1C 二;一平g) 非司二二上二至声咱d) 应3.2.2.23.2.2.4 斜拉桥索型应根据设计总体构思、受力情况、美学要求等因素在竖室li内可选择扇型、竖琴壁、辐射型
11、,直在3.2.2-3 所示.在孚萄内可选单E耳索、平行双商索、空间斜双重Z索等型式。d然想4会忘4企A摩型爱琴撞l1f亏晤回3.2.2-3 拉索索距应根据主梁内力、拉索张拉力、错题构造、施工中吊装能力、材料规格及经济等综合考虑,一毅密索体系的混凝土主梁索寝室采用4-12m.钢主梁索距宣采用8-24m.3.3容许变形3.3.1 主梁在汽车椅载不计冲击力作用下的最大竖向挠度g5 当为混凝土主梁对不应大于L/5白0;锅主梁时不应大于L/400(L为中墨守跨径当采用平板挂车或震带荷载验算时,上述限值可增加20%。荷载在一个桥跨范围内移动产生正负不同挠度对,计算挠度应为正负主题度的最大绝对值之和e5 4
12、 设计荷载4.1 -.量规定4.1.1 公路斜拉桥设计荷载分类与组合豆豆符合现行公路桥涵设计通用规范)(JTJ021-89)的有关规定,拉索初拉力及拉索调整力应作为永久荷载参与组合。4.1.2 荷载安全系数,应按瑰行公路桥涵设计规范有关规定浓黑e4.2荷载计算4.2.1 公第斜拉桥设计荷载的计算,除本节有明确规定者外,应遵照现行公路桥涵设计通用辈革范OTJ021-8吉)执行.4.2.2结梅重力结构重为计算-般按4公路桥涵设计通用规范)(JTJ021 89)的规定执行,也可采用实测值e4.2.3拉索初拉力拉索初拉力可接邸注支承连续梁法、控制裁军否应力等方法确定.4.2.毒拉索i黯整力4.2.4.
13、 当拉索采用非一次性张拉施工时,应考虑拉索调整力约影响s4.2.4.2确定拉索调整力的原则是使主梁、索塔及辅助敬等的弯矩、剪力减小,并使其分布合理。4.2.5汽车荷载汽车荷载的等级j分、标准图式、主要技术指标及率领荷载7 的选用租布载规定应按公路工程技术标准(jJOO)约魏定执行。4.2.6风力4. 2. 6. 1 作用在桥上的风力计算原则和方法可按是公路桥涵设计通用规范)(JTJ02-89)的规定执行。4.2.6.2 风载体型系数儿,桥墩可毅据公路桥涵设计通用规范)(JTJ021-89)取照,索培取1.8.拉索取O.7.其他梅件取1.3. 4.2.6.3 当结榕离度大于100m苦,风压高度变
14、化系数几按表4.2.6取用e.Iill!i襄度变化系数弘表4.2.6离地面或常水位高度(m)黑压离度变化革数K,110 1. 61 120 L 65 130 1. 69 140 1.73 150 1.77 160 1. 81 170 1. 84 18C L 87 190 1 90 200 ). 93 4. 2. 6. 4 作用在索塔上的纵向风力,可按横向风压乘以索f苦的迎风在积计算,4.2.7狸度影响力4. 2. 7. 1 斜拉桥各部构件受温度变化产生的影响,应根据当地具体情况,结构使用的材料和施工条件等因素计算确定.4.2. 7. 2体系温差,钢结构可按当地最高和最低气温确定s混凝土结构可按
15、当地平均最高和最低气温确定。气温变化值应在结构合龙时的温度起算。8 4.2. 7. 3 泣索与混凝土主梁、索培间的温差可采用土(10(:-15(:) ;塔身左右侧温差可采窍土5C,综合梁内钢梁与混凝土桥Ii板间的温差可采用土(10(:-15,(:),混凝土主梁上下缘温差可采用土5(;。4.2.8 施工荷载在斜拉桥设计时,必须对施工中可能出现的施工荷载如结梅重力、架设机械和材料、人群、风力等进行分析,以考虑所设计结构的施工安全性。4.3位索及锚具约安全系,撞4.3.1 拉索的容许应力应符合下列规定2(JTJ 004-89)有关规定执行.亦可采足其它可靠的方法计算。5.2 :8草工阶段验算及施工控
16、制5.2.1 施工阶段的划分及分阶段计算的魏定5.2. 应选用切实可行、技术先进、经济合理的施工方法,11 根据施工程序,划分施工阶段。5.2.1.2施工各阶段的计算简图应与施工阶段的划分一致。结构在施工阶段应计算z拉索索力、内力、应力、支座反力、水平位移、竖向位移、转角.结榕在施工阶段应考E茸的荷载为3结沟重力、拉索索力、预汹应力、混凝土收缩徐变、施工荷载及偶然荷载e5.2.1.3 进行施工阶段的应力计算时,对钢筋混凝土及预应力混凝土梅件应符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计烧范)(JTJ023-85)的有关规定;钢构伶应符合公路桥涵钢结构及木结构设计规范)(JTJ025-86)的有关规
17、定。5.2.2 下述两个施工阶段应进行抗凤验算g5.2.2.1 索塔浇筑完成,主梁尚未施工,可按结构受纵向风力f!;愿进行验算a计算荷载为结构重力、施工荷载、作用在施工水位或地面以上沿数身及索塔离度的风力.纵向风力的风压值按4公路桥涵设计i适用规范HJTJ021-89)和本规范4.2.在条计算。5.2.2.2 主梁处于最大悬营状态,可按结构受横向风力作用,并分为湾种状态进行验算.1.横向风力的凤压锺按公路桥涵设计通用规范)CJTJ021-89)计算a在横向风力作用下,按空i习结梅进行验算。2.主梁受到横向风力作用,在索塔两侧主梁底窗产生不同的竖向升举力,可按平面体系对结构进行验算.其计算方法觅
18、附录A. 根据桥梁的重要程度,决定是否需要进行本条第一种计算状态验算。对于本条第二种计算状态,不论桥梁主跨大小及桥梁重要程度如何,均应进行此项验算,5.2.3 主梁应设置预拱度。成桥主梁预拱度为混凝土i没结徐变挠度及1/2静活载捷度之手机恒载辈革度应在施工过程中调整消除.5.2.4 施工控制5.2.4.1 施工应按黑设计规定量号施工阶段及工作内容施工,不得黯意更改。如因实际情况变化,确需变动原设计的施工程序12 时,应重新计算后方能施工,5.2.4.2 应严格控销实际施工时的结构几何尺寸、容重、收缩徐变、弹性模量、预加应力、拉索张拉力,并及对采集各类计算参数,按实际参数进行跟踪计算分析,确定下
19、阶段所需拉索索力和施工节段的立模离程。结构总体计算肘,应设定一个标准温度,施工过程中应考虑由于实际施工温度与标准温度不同对主梁高程和结构内力的影响5.3 空气动力稳定性5.3.1 斜拉桥设计时,应进行动力分析,必要对可做风洞试验。5.3.2结梅临界风速宣取设计风速的1.21. 5倍。5.3.3 结构体系的风稳定住在施工阶段处于不利状态,安排工期对室避开台风季节。5.3.4 提离结梅风稳定性的措施为z5.3.4. 桥宽与跨径之比室大子等于1/30,5.3.4.2 桥宽与梁离之比室大于等于8,5.3.4.3 主梁前横断面宜做成流线型g5.3.4.4 采用空间斜拉索面加大两个索面之l司的距离z减小索
20、莲,那选用密索体系。5.3.5 临界风速可采用以下方式确定=5. 3. 5. 1 通过风洞试验测定,5. 3- 5.2 通过三维重重振分析确定。5.3.5.3 采用近似公式计算e5.4拉索设计5.4.1 拉索设计应符合斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件(JTI 6-94)要求G成品拉索检验起张拉取1.21.4倍设计索力,对大直径拉索取低值。冷铸错锚板内缩值一般不大于5mm.5.4.2拉索强度13 5.4.2.1 在设计荷载作用下,拉索的应力应符合本规范4.3.1 条的规定.5.4.2.2 拉索的疲劳应为应应该验确定。拉索应能通过200万次的反复荷载5.4.3拉索的下料长度,应是钢丝的无应力长度。首先
21、应计算每很拉索的长度基数,再对这一长度基数遂行若干项修正,l可得出下料长度。修正内容为z5.4. 3. 1 初拉力作用下拉索弹性伸长修正,5.4. 3. 2 初拉力作用下拉索垂度修正。5.4. 3.3 张拉端锚莫位置修正a5.4. 3. 4 题定端错真位置修正e5.4. 3. 5 下料时的温度与设计中采用的温度不-致时,应考虑温度修正。5.4. 3. 6 为应力状态下料对,应考虑应力下料前修正.5.4. 3. 7 采用冷铸错峙,应it入钢丝墩头所需的长度,一般取为1.5d.采用拉丝式锚具时,应计入张拉千斤顶工作所需的长度。14 6 构造要求6.1主渠6. 1. 1 主梁截面各部分尺寸应符合现行
22、公路桥梁设计规范有关规定并满足必须的构造要求。6.1.2 主梁联结系的设置与构造6.2.1 主梁横向联络系可采用横漏板(梁),箱形截面也可采用斜撑形式a主梁拉索错窟区必须设置横向联结系,并根据主梁横向商IJ度、桥面板的跨径及索距适当加密布置。铜板梁、钢事行架除设置横向联结系外,还应设置纵向联络系-6. 1. 2. 2 支座处横漏板必须加强,可采取增加混凝土板厚、施加预应力等措施e横隔板的人洞应当05:虽角嘱处的重E筋。6.1.2.3 横隔级的厚度不宜小于16cm,马蹄部分的宽度不得小子25cm钢主梁的横隔梁宣采用拼装钢板梁或钢籍梁,钢板厚度不宣小子1伽民6.1.3拉索在梁上的错窟方式与键因区的
23、梅造6.1.3.1 拉索在主梁上铺雷应有错题实体段构造.并将键因区内的梅件截ii郊大,设置穿索管道及铺下垒板。铺下锅垫扳厚度应根据张拉吨位、锚其型式等确定,并不宜小子16m阻。在.1.3.2拉索通过管道锚图在梁底玲,可采用钢铺箱和增加钢筋来郊强主梁锚固区,锈锚箱的钢板厚度应不小于10mm.6.1.4 分段悬主持的混凝土主梁端窗室设计成企口缝形式,并需在端ii设置定位预埋件。主梁接缝应采用胶接缝,构件接触应平15 整、密贴并做好防水处理号跨径较大时,可加几道湿接缝,便于满整线形。钢主梁节段及钢横梁应采用工厂焊接方法解作a主梁节段阔的连接和主梁与横隔梁间的连接可采用高强螺栓连接或焊接。6. ,.
24、5 混凝土斜拉桥主梁合龙段长度可取1.53.但刀,并应采用劲位型钢或劲位镇管作为预应力筋套管并施加预应力等方式作为临对商结措施。钢主梁合龙应对温度变形进行监测并采取临时固定措施,合龙段钢梁长度需根据合龙温度予以修正。6. 1.6 主梁应考虑养护维修部需要,因地制宜地设置吊篮脚手架或检查走廊及可以沿主梁和主要构件移动的走动式检查车.6. ,. 7 主梁桥面镜装室采用易于维修养护的沥青混凝土、橡胶沥青混凝土铺装。特殊情况下也可采用混凝土铺装e桥面铺装混凝土标号不得小于30号,铺装下宣设防水层a6.2索塔6.2. , 拉索在蒙塔上的布置应避免索塔受盘。6.2.2 拉索可在索塔截茵的两侧锚蜀,对矩形与
25、R形截面可采用交叉错屈;箱形截丽可分别锚国子横梁扁担粱上,或直接错困在箱壁憾。6.2.3 索塔错雷拉索的i司庭,除应满足计算离度外,还须保证张拉、满索的空间,满足孔洞、管道及千斤顶行程与移动需要的富裕高度,并应加辱错固垫板,加强配筋及埋宣螺旋钢筋B在2.4索主菩可配置型钢作为营架,该型银可作为受力钢筋的-部分。6.2.5 索塔纵向受力镇筋和普遥箍筋应符合下?lJ条件=6.2.5. 纵向受力镜筋的直径不宜小子20m血e6.2.5.2 纵向受力钢筋的截窗积不应小子混凝土截面积的1%。6.2.5.3 箍筋直径不应小于12mm,向距不大于纵向受力钢16 筋室径的15缮,并不大于2Ocm.索塔底部的箍筋
26、直径宣适当增大,1写!可减小。6.2.6索塔应设置养护及检修用的爬梯与简易停歇会等.索培采用空心声菩控对.爬草草、停歇台宣在塔柱内部设置.并配有建明及良好的通风设备.6.2.7索培1Ji.部应设置能覆盖全桥的避雷安全设施。接地线可利用塔内纵向钢筋,但需上下得远并不少于两根。接地线电阻与防雪覆盖范茵的计算,Slz符合现行建筑防雷设计规范的有关规定e6.2.8 根据航空管理的要求,必要时可考虑设置航空障碍标志灯a6.3 泣索与镶真6.3.1 拉索的钢丝或钢绞线排列必须整齐.规则,组成约断ilif应紧密并易于成型。平行钢丝柬拉索,截ilif宜采用正六边形或缺角六边形排列,并宣扭绞20.40,以方便运
27、输e拉索规格应根据起重、运输、张拉等条件选题。6.3.2 拉索错具lJ采用冷铸绪、热铸铺、墩头德、夹片式错等,或采用经过耐疲劳及强度试验证明其可靠性的其它锚具,告量具应镀铮或做其它防护处理。6.3.3 拉索镀具应便于张拉和换索,宣采用冷铸错及墩头镜等拉锥体系锥具,拉索穿越的预留孔道不应压浆,并不可将错头封死。S舍3.4控索采用的防护材料不得含有腐蚀钢材的成分,主要防护层材料老化寿命不宣低于25年。6.3.5 采用热挤聚乙烯拉索时应符合斜拉桥热挤聚乙烯泣索技术条件(JT/T 6-94)。6.3.6 泣索与锚真的结合部应有可靠的防止水气侵入拉索内部的密封结构.6.3.7对错具外露部分宜设防护罩,错
28、具I!t锈可采用聚乙烯、玻17 璃镜、防锈涂料及防锈酶等材料作为防护层。6.3.8 为减少拉索的疲劳影响,宣采用能承担离应力变斓的冷铸错具s为减小拉索的振动,应在拉索与主梁的连接口部位设置减振块.减振块宜采用离应尼幸自弹性橡就材料。必要时,可在拉索上设置分精夹或在拉索梁端处设置减振三角架,6.3.9 在拉索与主梁和索士苦的连接口部位,应有可靠的密封防水结梅e6.4 支应与伸缩缝6.4. 支座可采用盆式橡胶支座或其它形式支座。悬浮体系应在索塔及两边跨处设置横向限位的极式橡胶支座。6.4.2 斜拉桥边跨端支点或辅助墩承受活载产生的正负反力的支座应进行特殊设计,可采用技索式组合支座,对跨径较小的也可
29、安装链杆支座。6.4.3 设有支座的索塔及墩、台帽,宣预留进行更换支座时搁置千斤顶的位置与高度,并应在该部位加强配筋.敬台宜附设检查!想梯及护栏;才通航孔处,应按辈革道部门要求设置导航灯标.6.4.4 应根据桥梁伸缩量采用性能好的伸缩缝。伸缩缝错回部位混凝土标号不立小子必号,并做好接缝处理。18 附录A施工阶段斜拉桥在横向风力作用下的抗凤验算在横向风力作思下,斜拉桥结构体系抗风验算的汁算德图章目附mA-1所示。假设主梁处于台龙前的最大悬蕾状态,图中PjW, P , P, L , 王三111m A-l 计算费l!及P,分别为索f菩两侧主梁所承受的均布风荷载(N/m),接下式计算zP = c,S2
30、V号1.岳-式中:CL一一升举系数,般由风满试验确定s初步设计估算时,或不要求做风洞试验的斜拉桥,可按以下规定确定CL : 1.当上去在结构超离角小子1。时,自附mA-2确定52.当上董事结构超离角度为1-5。时.CL值应取为0.75 ; 医A-中Wl)号施工荷章,包括施王智E真、材料及施工人员等重力.审立的作理位置且大小撞实际情况决定em A-l中W,为不平衡的施工宿载,集中作恩在量臂端部,当革思挂篮悬浇主蟹的篷工方法时.W,取半个主梁节段8号重力霉当景用量主持主梁!Ii制块待站施王方法时.W,取一个主梁块件重力的商倍,19 3.当上部结构超高角超过5时,CL值应由试验确定aS 阵风系数。索
31、塔两侧应取不同的S值,如附mA-l. 主左侧(L,俯的阵风系数根据附表A-l确定后,右侧(L,赞j)的阵风系数,一级情况下应取为左倒萍风系数的1/2,V一设计风速(m/妙,根据桥梁的重要性及桥垃地形条件,取频率为1/10-1/犯的风速5施工期向如能获得预计合龙日期前后约风速,亦可按此只速计算3b 主梁宽度(m).薄原系数S僵理?袭A-1地雷缸i东平风载* 度(JTJ白2385)的规定.其中钢筋的强度指标及材科特性的具体说明可参见该规范条文说明气斜拉索所用的高强钢丝应对其材料的技术指标作一定的特殊要求,并泛采用矫室吕火状态约钢丝。表1提供了参考示例.一、魏格26 主在第用离强寄自丝技术指每表1i
32、未镀镑前直径由镀镑后直径不II!I度5. 1土O.03mm5.2土。,06mm运O.04mm续上表非主巍C B Mn P S C挝二、化学成分夹杂物10.75%-10.12%-10.60%- a刊另。.85%I 0.32% 10.酬。.025%10.025%10.2附L二日二、镑理力学抗拉强度1 fiOOMPa 佳能题猿强度名义屈服在弹性模量延停率以L=25Ommt费l定;松盖率反革弯囱数弯萄半径=17.5mm)直线性也=3m)辞层单位质量铸纯度在D甜的心辑上绕8圈在D=5d的心寄自上绕2蜀以*度为10时进行扭转改数硫酸铜器5液撞查1 180时P.200000士100COMPa4.0% 2当%
33、广99.9悄无任何损坏、无裂纹;无势皮脱落10次浸溃分持.表面丰产生技铜现象.重复5次在骂、表鸡蛋量;需丝圭长表面光滑主导匀,无瘦点、裂纹、毛刻、极被损伤、7串连衷于j害杂稳尉著桥直回:k钢丝部伸直性累茧沃窍1醋的专居住,其弦弓B益的最大自然矢高不大于20mm3.1.3 锚具m银材满足使用要求的材料特也以GB5在76-85中ZG310-570 (原45号钢)为例列于表20ZG310570铸钢(累45号领3的主要技术指标表2、化学成份C 自如坐到5 P Fd2 C. Cu Mg V 元素的最O. 50 I o. 60 G咽900.30 0.35 0.30 。.20 i O. 05 离吉量(%)
34、其中Ni,.Cr,Cu,Mg、V苦的屈、量平得超过1.%二、就械性能屈服强度d.310 MPa 抗拉强度盹570 MPa 延伸事S15% 面积缩减事?21% 冲击如住在k300 kJ/m2 ?中击吸较功A.15 J 27 3.1.4 拉索防护材料拉索因防腐措施不当将影响斜拉桥的使用寿命,因此对技索约防腐是十分重要的。国外常见的防腐措施有涂料、卷辛苦、套管及塑料缠绕等,窗内己建成约斜拉桥的拉索lIIi腐方法有z多层玻璃纤维缠绕加涂沥青或环氧树黯形成玻璃钢外壳(如上海沸港大桥,三台滔江桥h钢套管,其内压注水泥浆,但在套管内的索表面先用多层菠璃纤维缠绕如源青膏及聚氨脂橡役,钢套筒外涂防锈漆3高密度聚
35、乙烯套管(PE管内压注水泥浆如天津永fIl桥头PE管内压水泥浆,其外再缠包环氧树脂玻瑰纤维布形成玻璃镜外壳如上海恒丰北路桥、广州海邱大桥h热挤压高密度聚乙烯套管如东营黄河桥、赂阳汉江桥、武汉长江二桥、键为峨江桥、蚌埠大桥、风台大桥、九江大桥、桐子林大桥、淮陌l号桥等h亦有在热挤压前对索表商进行铝粉及辛辛的金属喷涂如湘江北大桥)或先用聚指辛苦缠包后进行热挤压PE管如上海南浦大桥及杨浦大桥目前最常用的及较有效部防腐方法为热挤压高密度聚乙烯套管,成本低,防腐效果好。对热挤防护工艺所采用的聚乙烯(PE)材料,其材料老化年跟不宜低于30年。现一般采用掺碳黑及其它防老化助刻的电缆用PE料e这类材料,国内外
36、均有产品出售。x1PE料的性能应符合4斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件0IT6-94)要求e3.2结构型式3.2.1 斜拉桥基本体系斜拉桥具有大的跨越能力,可减少水中桥墩及深水基础,一遭受讲,总体布局时从经济角度考虑,室优先选用独塔方案,亦可根据地形、跨径的需要等各种因素选用双塔及多塔方案,斜拉幸持续力学性能区分z飘浮体系在塔、墩团结峙,采用这种体系能减少混凝土徐变影响,抗震消能,因此地震烈度较离地区可考虑选择这类体系,以增长结梅的固有周期.为形成这种纵向能摆动的飘浮体系,索在竖28 直面内的布置应为辐射型或扇型.通常为减少塔根处梁的元素区的正弯短,可在塔下设置竖直索,使梁在该处有一弹险支承点或在
37、塔的横撑处设竖向支座以形成半飘浮体系e支承体系在塔、激屈结时,桥塔处梁下设置支座将形成上述半飘浮体系g在塔、梁理结碍桥塔处梁下设置支座时将形成全支承体系.这对支座的承载能力将十分庞大,故一般仅用于小跨径斜拉桥。而对于大跨径斜拉桥,由于上都结构反力过大,支座构造复杂,制作困难,旦动力特性不理想,于抗风、抗震不利,故不宜采用。塔、梁、墩囡结体系采用这种体系,能克服上述大吨位支座的创造困难并提供稳定约施工条件,但其动力佳能差,尤宾在窄桥情况下,因此在地震区及风荷载较大的地区采用此种体系时要进行认真的动力分析研究e为克服体系温度应力的影响,双塔情况下,通常在中跨设挂孔或饺,但于养护及行车舒适不利,放宣
38、用于独塔斜拉桥始设计字。辅助墩在边孔高度不大及不影响通航的情况下的布置对改善结梅受力状态,增加施工期安全均是十分有利约。同时,辅助激受压时减少边湾主梁弯矩,受拉时减少中跨主梁弯矩及挠度,从浦大大提高了全桥涮度。通常情况下,辅助墩的位置自跨中挠度影嘀线确定,同对亦要兼顾索J!及施工需要,辅助墩的个数应综合考虑技术需要和全桥的整体经济效益.3.2.2 结梅型式及总体尺寸拟定双塔斜拉桥边跨与中跨的跨比,一般而言,从简化设计、方便施工考虑,通常均对称布置,但两边跨亦可以不等。当跨比为0.5树,可对称悬臂施工至盖雪中合龙,但考虑在施工时长悬臂的稳定性及为提高成桥后的则度,很多情况下跨比大多取小子0.5.
39、以使中跨有一段悬拚是在有后锚的情况下进行。大跨度斜拉桥为减小跨中挠度而采用较小的跨比,对提离全桥涮度是有利的。所以般情况下对双塔斜拉桥边跨与中湾比定为0.35-0.500特殊约地形条件下,边跨与中跨比可更小,如j!JIlIj王汉江桥的边墨守与中药比仅为O.203.边跨两端设置重力式平衡桥台,将部份29 拉索以地铺方式锚圈子重力式桥台中毒5虫主苦斜拉桥塔病倒的跨比更多的是要看她基条件和地形情况来选择,各种比例都可以出现。独士菩两倒不对称布跨对,要注意悬臂主卖部的压重及错钮,构造上会复杂一些。塔吉号横桥向型式中,单柱式逮常用于单索商斜拉桥.主目:重庆石门桥;广州海印大桥.t主沙湘江北大桥等.雨门式
40、塔则用于平行双索西斜拉桥中,如哥哥浦大桥、东营及济南黄河大桥、武汉长江二桥.等。A型、但n型及菱望塔!将形成空间双斜索面,除对主梁提供横向预应力外还大大提高了梁及t苦的抗组刻度,改善金桥约动力辛辛性,有利于抗风、抗地震,吕前已建桥中采思这类型式韵有z杨浦大桥、皇宫ll!3汉江大桥、三原清河新龙桥等。通常在经济及施工可能的情况下,选用主菩离与跨径的比例以高值为室,因为这将导致拉索用量的降低及减小中墨守挠度,但在特大跨径中单以提离塔身高度来取得全桥限度是不经济的,音吉采用加强边索及地锚的方式是较好的选择,此时培高与主主奇的比值宜选用低筐。国内已建斜拉桥的塔富与主跨之比可参觅表4,随着斜拉桥的发展,
41、为方便施工、减少风振危险等原因,将拉索的布置从疏索型向密索型发展,使得主梁的高度不断降低.医内斜拉桥的梁离与跨度之比己从约1/50发展到1/216(铜陵大桥).参见表4。囱子主梁梁高减小,目前主梁新蔼已由过去的箱式断在古逐步演变jlJ梁板式断面,这种板式断西对抗及节省材料等方商都是十分有利的,现将国内外几座典型始大跨、低梁的离跨比尹j于表3,供参考。串串组赛羹富与满经比表3混凝土斜拉桥桥名果离(m)主跨径(m)高黯比铜陵长江大桥2.-2. 13 432 1/216-1/203 挪威性l.gela时桥1. Z 425 1/354 30 续上表馄凝土斜拉桥桥名梁磊(m)j主跨经(m)I 高挎!t莞
42、国DamePoint样L 52 :;96 1/261 加拿大Art桥1. 12 339.9 1/304 美国Talmadbg拚.37 335 3 1/245 钢结合梁斜拉桥杨浦大桥2. 96 602 1/203 黯章7:Annacs摒2. 315 465 1/201 意浦大楼2.36 423 1/179 国内事;拉桥主要尺寸及参数表4综:主跨梁荔景宽塔高景上续高;塔高f墓型及标准桥名L h B E主章E跨比跨比索翠号: (m) (m) (m) (m) (m) h /L HIL 1 强t菩主海恒丰t路桥77 1. 50 24. 1 49.97 : 4 5 1/51 1/1.54 z 单章ft!f
43、重庆石(Jk桥230 I 4.00 25.5 11 3;.0 7. 5 1/57.5 1/2号。毛 上建章镇骄! 72 2咽1012.7 32.31 9 011/.34, 3 1/2 24 广吕西楼大替125 2.08 20.42 1/60. 1 1/2.59 5 墨宝塔棍子栋大桥120: 2.50 13. 10 51 60: 9 G 148 1/2, 33 6 双索蜀淮阴运河号桥90 ! 1.90 17.00 46 0010.0 1/47. 1/1. 96 ? 广东九江大桥160 2.50; 18. 90 71唱508.0 l64 ! 1/2, 06 8 珠海横琴大替120:2, 20 35
44、. 40 59.801 6,.0 !54.5 112.00 9 双塔长沙潮江北文桥210 3.40 ;30.10 53、726.2 1/61. B .1/3.91 10 尊索00广州海部大桥175 3.00 35.00 57.40 5.0 /58.3 lJ.3.5 31 缝上表结增型及主萄梁荡梁宽婆离梁上梁藉塔离桥名际准挎比跨这L h B H 索lE索翠号(m) (m) (m) 国(m) h /L HIL lJ 主塞满港大桥200 2.20 12.5D 44 00 6.5 j1/90.9 1/4.55 12 天津幸模大桥260 2.00 13.60 52.00 11.6 1/130 1/5.0
45、0 13 济藩黄湾大桥220 I 2. 75 19.50 51. 21 8.0 1/80 1/4.29 14 东营黄湾大桥288 2.40 19.501 57.00 12.0 1/120 1/5.05 15 蚌埠淮湾大哥224 2.50 21.10 53.75 8.0 1/89.6 1/4.17 16 m培辽宁长兴岛大桥! 176 1. 75 10且5040.17 6.0 11101 1/4.32 118 7 双索匮键为觑江大桥240 2.40 14. 10 57.00 8.0 /100 1/4. 21 武汉长江公路大桥400 3.00 29.40 91. 00 8.0 11133 1/4.4
46、0 19 A摩m汉江大桥。4142.00 15事6090.42 8.0 1/207 1/4. 60 20 上海南藩大桥423(JTJ025-86)表1.1.4内的前两项是对中小跨径的,对大跨斜拉桥目前尚缺乏具体资料,故在参考了悬索桥的规定后,适当严格丽将控锐值定为L!400o33 4 设计荷载4. 1一般规定4. ,. 1 斜拉桥作为一部类型的公路桥梁,其作用荷载的分类与组合应与公路桥涵设计通用规范OTJ白2189)剖法定一致。4. ,. 2 作用在斜拉桥上的苍苍载汁算规定,基本上与公路桥涵设计通用规范OTJ可21-89)一致;本章只对超出规范的荷载计算予以规定,如汽车荡载、风力、日照温差等。对于不同荷载组合,结构应有不同的安全储备,p安全系数应有所区别。同时,安全系数与材料性质和结构类型有关,故设计人员在使怒中应分别根据上述